Kappaletavara-automaation kenttälaitteiden simulointi osana virtuaalista käyttöönottoa

Abstract

Automaatiojärjestelmien digitaalisten mallien hyödyntäminen on suuresti kasvava trendi. Tämän opinnäytetyön tarkoituksena oli toteuttaa kenttälaitteiden simulointiin soveltuvia mallipiirejä, joita voitaisiin jatkossa hyödyntää Jomet Oy:n kappaletavara-automaatiojärjestelmien virtuaalisessa käyttöönotossa. Tavoitteena oli tutustua virtuaalisen käyttöönoton periaatteisiin ja erityisesti SIMIT-simulointiohjelmaan, jota voidaan käyttää kenttälaitteiden käyttäytymisen mallintamisessa. Raportissa käsitellään simuloitavaksi tarkoitettuja laitetyyppejä sekä niiden mallintamisessa hyödynnettyjä SIMIT:n ominaisuuksia. Raportin lopussa esitellään eri kenttälaitteiden simulointiin luodut mallipiirit. Niiden tarkoituksena on helpottaa uusien simulointimallien rakentamista tulevissa projekteissa.

Työn tavoitteet saavutettiin, kun kaikille käytettäville kenttälaitteille saatiin niiden toimintaa vastaavat simulointipiirit. Rakenteista pyrittiin tekemään selkeitä ja helposti kopioitavia. Varsinkin Siemensin sähkökäyttöjen ohjaukset ovat vaivattomasti yhdistettävissä niitä vastaaviin simulointimalleihin. Mallipiirien käyttöä helpottaa erityisesti se, mitä enemmän logiikkaohjelmoinnissa on käytetty samanlaisia ohjaus- ja muuttujarakenteita. Tällöin useiden simulointipiirien luominen helpottuu ja nopeutuu merkittävästi.

Tulevaisuudessa SIMIT-mallipiirejä tullaan käyttämään tulevien simulointiprojektien kenttälaitteiden mallinnuksessa. SIMIT:n käytön lisäksi asiakkaalla tullaan hyödyntämään NX MCD -ohjelmistolla tehtävää 3D-mallinnusta, jolloin yhdessä SIMIT-simuloinnin kanssa saadaan mallinnettua tuotantolaitteiston toiminta kokonaisuudessaan.

Utilizing digital modelling of automation systems is a fast growing trend. The purpose of this thesis was to implement simulation templates for field devices, which could be utilized in virtual commissioning of automation systems at Jomet Oy. The goal was to investigate the main principles of virtual commissioning and SIMIT simulation software, which can be used in behaviour modelling of field devices. This report examines the field device types that were to be simulated and also the features of SIMIT that were used in modelling process. At the end of the report all the simulation templates are presented. The templates were created in order to facilitate simulation modelling in future projects.

The goals of this thesis were achieved when all of the field devices got corresponding simulation templates. The structures were designed to be clear and easily propagable. Especially the controls of Siemens drives can be easily connected to their corresponding simulation models. Using simulation templates is remarkably easier when more similar control and variable structures are used in the PLC programs. This way, generating multiple simulation models becomes much easier and faster.

In future, SIMIT templates will be used for modelling the field devices in upcoming simulation projects. As well as using SIMIT, Jomet Oy will begin to utilize NX MCD -software for 3D modeling which combined with SIMIT simulation makes it possible to model the behaviour of the whole production system.